طراحی، مدلسازی و بهینه سازی سیستم جداسازی گازها به روش غشایی در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع با استفاده از برنامهنویسی

جداسازی گازها به روش غشایی به عنوان فناوری کارآمد و کم مصرف در صنایع تبرید و تهویه مطبوع مورد توجه قرار گرفته است. هدف از این پژوهش، طراحی و بهینه سازی سیستم جداسازی گازهای دو جزئی به روش غشایی در سیستم های تبرید و تهویه مطبوع با استفاده از برنامه نویسی است. در این تحقیق، سیستم های مختلف جداسازی گازهای دوجزئی شامل گازهای مبرد و آلاینده های هوا با استفاده از غشاهای پلیمری مدل سازی شد. سپس پارامترهای کلیدی طراحی نظیر نسبت فشار (R)، گزینش پذیری (α)، تراوایی، کسرمولی خوراک و فشار بالادستی و پایین دستی تعریف و روابط حاکم شامل معادلات موازنه جرم و انتقال جرم استخراج گردید. کدنویسی برای چندین ترکیب دوجزئی انجام شد و نتایج برای دو استیج مجزا گزارش شد. بررسی تاثیر متغیر نسبت فشار نشان داد که هرچه مقدار R کوچک تر باشد (۲/۰)، نیروی محرکه بیشتر و در نتیجه جداسازی موثرتر صورت می گیرد. نتایج حاصل از مقایسه دو سیستم بیانگر آن است که سیستم دومرحله ای بدون پمپ (با جریان پس ماند به عنوان خوراک مرحله دوم) با وجود خلوص محصول پایین تر، بازیابی هیدروژن بالاتر، تلفات کمتر و هزینه های سرمایه گذاری کمتر با توجه به سطح مقطع ۲m ۳۳۰، از نظر اقتصادی به صرفه تر و مناسب تر برای کاربرد در سیستم های تهویه مطبوع و تبرید است.

کلیدواژه ها:

بهینهسازی ، کدنویسی ، غشاء ، سیستم تبرید ، جداسازی گاز ، مدلسازی